Stephen Hawking’in Zamana Karşı Yarışan Zihninin Bize Büyük Hediyesi

İnsan zihninin yarattığı büyük mucizeler var. Bu mucizeler içinde en önemlilerinden biri matematik.

Bitmek bilmez bir tartışmadır ve sonucu da yoktur: İnsan, matematiği icat mı etmiştir, yoksa bu bir keşif midir?

Yani matematik orada bir yerde durmaktadır ve insanlar onun farkına varıp onu keşfetmiş midir; yoksa doğada aslında matematik diye bir şey yoktur, bugün bildiğimiz matematik insan zihninin uydurduğu bir icat mıdır?

Her iki görüşün de doğru olduğuna insanı ikna eden çok kuvvetli argümanlar var.

Doğa ile ‘cuk’ oturan saf matematik

Doğada olan şeyleri anlamamızda ve daha önemlisi ileride olabilecekleri tahmin etmemizde matematiğin bize sağladıkları gerçekten mucizevi şeyler.

Yani tamamen iki boyutlu bir soyutlama olan çemberin çevresini, çapını vb. hesaplarken kullandığımız sihirli bir sayı olan Pi sayısının, gezegenlerin yörüngesini ve kütleçekim gücünü hesaplarken de işe yaraması sahiden arka planda tanrısal bir düzenin var olup olmadığını sorgulatıyor insana.

Veya bir başka matematiksel soyutlama olan, bırakın doğayı insan zihninde bile kendine zor yer bulan “sanal sayılar”ın kuantum mekaniğinin temel denklemi olan kuantum alan fonksiyonu denkleminde kendine yer bulabilmiş olması, bizzat o denklemin mucidi için bile rahatsız edici güzellikte bir şey.

Bugünkü konumuz, büyük fizikçi Stephen Hawking’in kara delik fiziğine yaptığı büyük katkı ama onu anlatmak için konuya matematikle girmem gerekiyor.

Einstein’ın matematiğinin zaferi

Albert Einstein, 1915 yılında bir dizi alan denklemi yayımladı. Bunların toplamı “Genel Görelilik” adını verdiğimiz teoriyi oluşturuyor.

Saf matematik olan bu alan denklemlerinin Einstein tarafından öngörülebilen sonuçları olduğu gibi öngörülmeyen sonuçları da oldu.

Ama en önemlisi şu: Einstein’ın denklemlerinin herhangi birinin sırf spor olsun diye kâğıdın üzerine yazdığı şeyler olmadığı, doğayı bize matematik diliyle izah ettiği doğa gözlemleri yoluyla daha 1919 yılında kanıtlandı.

Bu kanıt ortaya çıkınca, matematik doğası gereği kendi içinde tutarlı olduğu için, aynı denklemlerin yaratacağı diğer bütün sonuçlar da “gerçek” kabul edilebilir hale geldi. Bunlar içinde Einstein’ın aklına hiç yatmayan şeyler de vardı.

Einstein denklemi diyordu ki, belli bir sınırın üzerinde kütle bir araya gelirse, o kütlenin yaratacağı kütleçekim gücü sonsuz olabilir.

Doğada sayamayacağımız kadar çok bazı şeyler olabilir ama sonsuz diye bir şey yok. O yüzden sonsuzluk kavramı fizikçileri çok rahatsız eder.

Einstein da aslında ‘yaklaşık’ bir sonuç buldu

Okuyan fizikçiler bana kızmasın, bir analoji yapacağım:

Birkaç yüz metre öteden bakarsınız, uzakta siyah bir çizgi ve üzerinde karaltılar görürsünüz. İki boyutlu gibidir gördüğünüz şey.

Biraz yaklaşırsınız, o siyah çizginin bir elektrik kablosu, üstündeki karaltıların da kuşlar olduğunu anlarsınız. Artık görüntü üç boyutludur.

Daha da yaklaşacak olursanız, o kuşların karmaşık biyolojik varlıklar olduğunu, hücrelerini, tüylerinin dokusunu vb. her şeyi görmeye başlarsınız.

Çok daha fazla yaklaşma imkânınız olursa, o görüntüyü oluşturan atomları, onların meydana getirdiği molekülleri, hatta belki atomaltı parçacıkların etkileşimini bile görebilir hale gelebilirsiniz.

Şimdi, kütleçekimi söz konusu olduğunda Isaac Newton’un kanunları, bizim uzaktan iki boyutlu sandığımız siyah çizgi ve üstündeki karaltılara benzeyebilir.

Einstein’ın Genel Görelilik teorisinin denklemleri ise yakından baktığımızda üç boyutlu olduğunu fark ettiğimiz elektrik kablosu ve üzerindeki karmaşık biyolojik varlıklar olan kuşlara benzetilebilir.

Henüz elimizde o gördüğümüze daha yakından bakmamızı, atomlar arası ilişkileri, moleküllerin oluşumunu, hatta daha da ileri giderek atomaltı parçacıkları görmemizi sağlayacak bir teorik çerçevemiz yok.

Doğada olabilecek en büyük nesneler

Şu anki bilgimizle konuşuyoruz, doğada olabilecek en büyük kütleli nesneler kara delikler.

© 10 Haber